import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * @author VernHe
 * @date 2021年04月25日 14:35
 */
public class Solution_051 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Solution_051().solveNQueens(4));
    }

    // 记录列上是否有皇后
    // cols[2] = 3 表示第3行第4列有皇后了
    private static int[] cols;


    public List<List<String>> solveNQueens(int n) {
        cols = new int[n];
        return place(n);
    }

    /**
     * 放置皇后
     *
     * @param n 皇后数
     */
    private List<List<String>> place(int n) {
        List<List<String>> result = new ArrayList<>();
        List<List<String>> path = new ArrayList<>();
        place(result, path, n, 0);
        return result;
    }

    /**
     * 放置皇后
     * @param result 结果
     * @param path  路径
     * @param n 几个皇后
     * @param row 当前行
     */
    private void place(List<List<String>> result, List<List<String>> path, int n, int row) {

        // 递归基
        if (row == n) {
            // 走完了所有行，说明找到了，此时保存结果
            path.forEach((list) -> {
                result.add(list);
            });
            return;
        }
        // 当前行的放置信息
        String[] temp = new String[n];
        for (int i = 0; i < temp.length; i++) {
            temp[i] = ".";
        }
        // 遍历当前行
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (isValid(i, row, n) && result.size() < n) {
                // 放置皇后
                temp[i] = "Q";
                // 更新皇后放置位置信息
                cols[row] = i;
                // 将路径进行保存
                path.add(new ArrayList<String>(Arrays.asList(temp)));
                place(result, path, n, row + 1);
                temp[i] = null;
                // 能来到这里，说明发生了【回溯】，要撤销之前的操作
                path.remove(row);
            }
        }
    }

    private boolean isValid(int col, int row, int n) {
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            // 当前列是否有皇后
            if (cols[i] == col) {
                System.out.println("第" + (col + 1) + "列已经有皇后");
                return false;
            }
            // 斜线上是否有皇后
            if (row - i == Math.abs(col - cols[i])) {
                System.out.println("第" + (row + 1) + "行" + (col + 1) + "列在斜线上已经有皇后");
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}
